Христо Димов е доцент по теоретична физика във Физическия факултет на СУ “Св. Кл. Охридски” и от 2 години вече работи в Лабораторията по теоретична физика на Обединения институт за ядрени изследвания в Дубна (Русия). Тя е с изключително стара история и е една от водещите в света лаборатории в областта на теоретичната и математическата физика.
Неговата работа е свързана със Струнна реализация на квантовата теория на полето. Една твърде специфична материя, за която той ни дава своите подробни разяснения.
Теоретичната и математическата физика е модел на наука, която прави модели, Тя реализира модели, които апроксимират реалността, каквото и да разбираме под понятието реалност. По принцип физиците разбират под това понятие всичко, което могат да измерят с нашите уреди, било то с добра или с лоша разделителна способност. С годините разбира се, разделителната способност на уредите и възможностите за мащабно проникване върху енергийната скала и пространствено-времевите мащаби, се е увеличила. Но в крайна сметка експерименталната физика мери някакви физически величини, каквито има възможност да измери, а теоретичните и математическите физици се опитват да построят модели, които да апроксимират тази реалност. Но процесът е и обратен. Много често се получава и обратното нещо – понякога теоретичният физик предсказва нещо и експериментаторите се втурват да го търсят, както беше в случая с бозона на Питър Хигс. Той беше предсказан години преди да бъде открит или по-скоро потвърден в колайдъра на ЦЕРН.
Друг такъв пример е откриването или експерименталното потвърждение на гравитационните вълни 100 години след предсказанието на Айнщайн. Тогава бяха потвърдени нагъванията на пространство-времето тип гравитационни вълни. Тоест беше доказано, че линеаризацията на уравненията на Айнщайн работи.
Така че теоретичните физици и математици се опитват да изградят един общ модел, една обща теория, която да описва всичко във физиката. Засега все още не са постигнали желания успех, защото се оказва, че отделните парчета модели и теории не са инвариантни по енергийната и пространствено-времевата скала по мащаб. Отделните теории няма как да опишат явленията и събитията, случващи се на различни мащаби в пространство-времето и на различни позиции по енергийната скала на материята. Целта на учените е да се построи всеобщ физически модел, който да се доближи сравнително много точно до действителността, каквото и да означава тя.
Строящият се в Дубна колайдър NICA е съоръжение, което се опитва да изследва процесите и явленията при високи плътности на материята. Когато сблъскваме високо плътна материя от йони, енергиите не са чак толкова големи, но плътността на материята е изключително висока. Въпросът е какви явления и характеристики ще се появят от тези експерименти и дали ние ще имаме някакви отметки за физика, която се случва отвъд стандартния модел. Квантовата теория на полето и стандартният модел засега описват достатъчно добре теорията на елементарните частици. Но има нещо, което се появява от астрофизиката и то се нарича тъмна материя и тъмна енергия. За момента това нещо учените не успяват да го вмъкнат достатъчно успешно в своите модели.
Освен това и гравитацията е голям проблем. Не можем да вкараме гравитацията в този общ квантово механичен модел, наречен стандартен модел, описващ елементарните частици. Квантуването на гравитацията засега няма успех, най-вече защото тази теория нарушава причинността във физиката. Във физиката задължително трябва да има причинност между събитията, а квантовата гравитация не съблюдава причинността, там нямаме причинност на теорията. Възможно е този проблем в квантовата гравитация, чрез ренормализация или нещо такова, да се преодолее, но не е сигурно дали това може да се случи.
Що се отнася до работата на учените, свързана с физиката отвъд стандартния модел или т.нар. нова физика, Христо Димов лично е в колаборация с лабораторията по тези проблеми. Новата физика изисква нови принципи и нова философия, каквито липсват при физиката на стандартния модел, която описва съвършено елементарните частици и тяхното поведение. Но не може да опише други неща, които наблюдаваме от астрофизическа гледна точка, като тъмната материя, тъмната енергия и квантуването на гравитацията.
Сега учените се опитват да потвърдят и да осмислят един нов принцип във фундаменталната физика. За да излезем от фундаменталните модели и да получим една нова физика на нас ни трябват нови принципи. Един от тези нови принципи е т.нар. принцип на холографското съответствие. Като философия този принцип стои близо до принципите на квантовата теория на полето и тези на Нютон. Все още никой не го е доказал този принцип засега, но той непрекъснато се потвърждава включително и експериментално.
Най-общо като философия холографският принцип ни помага от нещата, които живеят върху границата на дадена теория или обект, да познаем какво се случва във вътрешността, която загражда тази граница и обратно – спрямо вътрешността да определим случващото се по границата. Полетата и всички останали неща, които са дефинирани по границата трябва да предопределят изключително и само, случващото се във вътрешността. Като тази вътрешност и тази граница не са материални, а абстрактни математически понятия.
В тази насока доц. Димов работи в колаборация с хора от лабораториите в ОИЯИ и с групата на Физическия факултет на СУ “Св. Кл. Охридски” начело с проф. Радослав Рашков. Двама докторанти от тази група, Иво Илиев и Мирослав Радомиров, вече са защитили дисертации точно на тази тема – струнна теория и холографско съответствие. Студенти и от Университета в Дубна вече също са написали няколко дипломни работи на тема холографско съответствие. Всички те, както и ст.н.с. Анастасия Голубцова (съавтор на много от статиите и публикациите на доц. Димов), се опитват да разпространяват тази нова философия и да правят физика отвъд стандартния модел, която да включи и гравитацията.
Друг въпрос е как се получават тези граници, полета и заряди, съществуващи в тях, който изисква по-дълбоки и специфични познания по математика и фундаментална физика. В най-широк философски смисъл ние сме нещо като сенки и по-точно – асимптотични холографски проекции на нещо, което живее в по-високомерно пространство. То може да е например десет мерно пространство, но това съвсем не е задължително – може и да е безкрайно мерно. В това пространство се извършва някаква струнна динамика и то има за асимптотична граница четири мерна повърхнина, която има свойствата на нашия свят, където ние живеем. По динамиката на струните в това поне 10 мерно пространство ние можем да съдим за някои наблюдаеми величини в нашия свят. Това разбира се е само математически модел, но той вече дава някои предсказания за неизмерени величини и по-специфични добавки към вече измерени величини, които се мерят експериментално на високоенергийните установки в ЦЕРН и в Дубна, когато бъде завършена установката NICA.
Абонаментът за списанието помага за развитието на целия проект, като получавате в рамките на една година над 11 броя и достъп до уникално съдържание, което е достъпно само за тези от вас, които са се абонирали: научете повече тук. ВЗЕМИ АБОНАМЕНТ ОТ ТУК->
